(PhysOrg.com) -- Le développement de méthodes d'imagerie biomédicale plus sensibles et efficaces avec des quantités minimales d'agents de contraste est un défi important dans le diagnostic précoce et précis des maladies.
Une nouvelle classe de matériaux qui semblent prometteurs dans cette quête a été introduite en 2006 par le professeur Wenbin Lin de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill. Depuis, ce domaine émergent a connu une croissance rapide à mesure que de nouveaux matériaux aux propriétés améliorées sont découverts. Wenbin Lin et Joseph Della Rocca présentent les avancées dans ce domaine dans la Microrevue publiée dans le Journal européen de chimie inorganique .
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique non invasive basée sur la détection de réorientations de spin nucléaire dans un champ magnétique, lequel, cependant, est relativement insensible et repose généralement sur de fortes doses d'agents de contraste administrés pour faire une distinction adéquate entre les tissus normaux et malades.
Les nanostructures métal-organiques (NMOF) sont des combinaisons de métaux et de molécules organiques à l'échelle nanométrique qui offrent des possibilités illimitées pour la conception de molécules spécifiques à une tâche. Ils sont intrinsèquement biodégradables, et leur porosité élevée les rend idéales pour l'administration ciblée d'agents piégés. Ils peuvent être spécifiquement ciblés sur certaines régions du corps. En plus d'une multitude d'applications dans d'autres domaines, ces propriétés rendent les NMOF également très appropriés pour une utilisation dans des systèmes biologiques et en particulier comme agents de contraste plus efficaces à des doses plus faibles. En plus des matériaux de carboxylate de Gd, NMOF à base de Fe, Mn, et Zn ont été étudiés.
Des revêtements tels que la silice amorphe, polymères biocompatibles, et des sphères hybrides polyoxométalate-peptide ont été utilisées pour améliorer la stabilité, dispersibilité, et la biocompatibilité des NMOF. Par ailleurs, certains systèmes dopés aux lanthanides ont été étudiés comme agents de contraste multimodaux potentiels.
L'efficacité in vivo et in vitro de ces agents a été démontrée. Par exemple, Des NMOF de carboxylate de fer modifiés avec des polymères biocompatibles ont été utilisés pour l'imagerie du foie et de la rate de rats Wistar. Enduit de silice, Il a été démontré que les NMOF Mn ciblés par des peptides étaient sélectivement absorbés par une lignée cellulaire de cancer du côlon humain in vitro. Finalement, un système polyvalent de carboxylate de fer modifié post-synthétique pour contenir un fluorophore ou un agent chimiothérapeutique a montré une forte fluorescence lors de la libération de la charpente et a présenté une cytotoxicité comparable à celle du cisplatine contre les cellules cancéreuses du côlon.
